天津市海綿城市建設方式適宜性研究

郭曉輝

摘要：低影響開發“海綿城市”建設理念已經在我國經過了十多年的探索和實踐，目前已經到了廣泛接受和推廣階段。“海綿城市”建設方式是影響城市低影響開發程度的重要因素，本文通過對海綿城市建設方式的適應性進行分析研究，得出最適合于天津市海綿城市建設的方式。

關鍵詞：海綿城市；低影響開發；雨水調蓄；初期雨水控制

1.概述

海綿城市建設方式的適宜性評估是天津市持續有效推進海綿城市建設的重要基礎。海綿城市建設方式適宜性評估，首先需要選擇合適的評估因子，包括土壤類型、土壤滲透能力、地下水位、城市下墊面、城市綠地系統等，并綜合考慮潛在污染源、水域保護、城市地勢等因素。[2]

海綿城市建設遵循“滲、滯、蓄、凈、排、用”六字方針，鑒于我國降雨徑流污染的嚴重性，應加強對降雨徑流污染的控制，更好的推動綠色城市、生態城市、和諧城市的建設和發展。目前初期雨水的控制主要分為三個環節：

1.雨水徑流污染源頭控制

由于城市快速發展，我國引進了低沖擊開發模式，這種模式是從源頭進行降雨徑流污染的控制和管理，基本原理是通過分散的，小規模的源頭控制機制來達到對暴雨所產生的徑流和污染物的控制，并綜合采用入滲、過濾、蒸發和蓄流等多種方式來減少徑流排水量，使開發后的城市水文功能盡可能的接近開發之前的狀況。LID實施包括兩種措施：（1）結構性措施，包括濕地、生物滯留塘、雨水收集槽、植被過濾帶等；（2）非結構性措施，包括街道和建筑的合理布局，增大植被面積和可透水路面面積。[3]

2.初期雨水的截留和處理

通過截留一定厚度的初期雨水徑流，并對其進行處理，達到徑流污染控制的目的，且初期雨水匯流范圍應使得匯水面積最遠點到排放口的匯水時間不超過20～30min，超過這一匯水時間，初期效應不顯著。初期雨水的處理設施應以生態處理設施為主，如雨水濕地、雨水滯留塘等。雨水處理設施應結合城市公園、水體等開發空間進行布置。

雨水調蓄池是截流初期雨水的有效方案，尤其是在分散功能區建調蓄池截流初期雨水效果更佳，收集初期雨水，根據污水管網運行狀況，雨后晴天污水量排放低谷時期放空調蓄池，將調蓄池內的初期雨水送入污水處理廠進行處理，或者就地進行簡單處理再利用。

雨水調蓄池容積計算由場地需要控制的徑流總量，減去各類滲透設施滲透量，下凹綠地、生物滯留設施等的滯水量確定。

3.雨水的末端治理

末端治理指在雨水管渠末端、排入水體之前對雨水進行凈化處理，例如利用河道藍線內用地建設雨水滯留塘、雨水濕地等，初期雨水可直接排入處理設施進行處理，待處理設施滿負荷后再將雨水排放。

雨水的末端治理是在雨水灌渠末端、排放水體前對雨水進行凈化處理。本規劃中雨水多直接排入河道，在用地許可的情況下建議利用河道藍線內用地建設雨水處理設施，對中、小雨水徑流全部進入雨水處理設施，對于大雨及暴雨，初期徑流可排入雨水處理設施進行處理，處理設施滿負荷后，后期雨水直接排放；如用地不許可，可暫時蓄存，待降雨結束后輸送至污水處理廠進行處理。[4]

本文對海綿城市建設方式評估主要通過：滯蓄措施評估、下滲措施評估、凈化措施評估三個方面。

2.滯蓄措施適宜性評估

滯蓄措施指利用城市自然地貌，結合城市建設方向，將一定時間內的雨水首先蓄存起來，達到雨水調蓄和錯峰的目的，并為雨水利用創造條件。主要的建設方式包括：下凹綠地、植草溝、生物滯留設施、濕地、調節塘、蓄水池、植被緩沖帶等。滯蓄措施主要受地形條件、下墊面條件等因素影響，同時地下水位和土壤滲透能力也對滯蓄措施產生重要影響。

通過對天津市現狀地形、下墊面條件、地下水位等因素分析，發現天津市中心城區適合滯蓄措施的區域主要集中在大港水庫片區、鴨淀水庫片區、北郊郊野公園片區等。海河北側區域，包括中心城區、濱海新區等區域不適合滯蓄措施實施，具體見下圖。不適合區域在建設方案選擇中，需對必要性結合技術經濟比較綜合確定。

3.下滲措施適宜性評估

下滲措施是海綿城市建設主要形式之一，降雨來臨時可以就近吸收、補充地下水位，干旱缺水時將調蓄水釋放出來，并加以利用，調節水循環。下滲措施建設方式主要有：透水鋪裝、植被緩沖帶、綠色屋頂等。下滲措施的建設主要受到地下水位、土壤滲透條件、下墊面情況、初期雨水水質等因素影響。

通過建設天津市下滲措施適宜性評估體系，發現天津市中心城區適合做下滲措施的區域主要集中在漢沽鹽田北側、北郊郊野公園北側、大港水庫片區及西青郊野公園區域。不適宜做下滲措施建設的包括：海河北側區域、中心城區、濱海新區、鴨淀水庫片區、大港水庫等，具體見下圖。該區域要進行下滲措施建設，需結合水系污染、地下水情況及技術經濟比較綜合確定。

4.凈化措施適宜性評估

海綿城市建設的重要目標就是實現水體不黑臭，重要途徑就是控制初期雨水污染，對排入自然水體的雨水進行凈化。凈化措施的主要建設方式有：透水磚鋪裝、蓄水池、調水池、植草溝、生物滯留塘、濕地、初期雨水棄流設施等。凈化措施主要受濕地分析、水質情況、下墊面情況等因素影響。

通過對上述因子凈化措施適宜性評估，結果表明天津市中心城市適宜采用凈化措施的區域有：海河中游地區、永金水庫及周邊區域、西青郊野公園片區；不適宜做凈化措施建設的有天津市中心城區及濱海新區，具體見下圖。如該區域要進行凈化措施建設需進行技術經濟綜合比較后確定。

參考文獻

[1] 天津市海綿城市建設專項規劃（2016-2030年）

[2] “海綿城市”理論與實踐[J]. 俞孔堅，李迪華等. 城市規劃. 2015（06）

[3] 海綿城市（LID）的內涵、途徑與展望[J]. 仇保興. 建設科技. 2015（01）

[4] 海綿城市理論及其在城市規劃中的實踐構想[J]. 王國榮等.山西建筑. 2014（36）

（作者單位：天津市華淼給排水研究設計院有限公司）